Rohstoffe wieder verwerten Fraunhofer-Projektgruppe für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie gegründet

Wie lassen sich wertvolle Rohstoffe in vielen Produkten kostengünstig zurückgewinnen und nachhaltig wieder verwerten? Wie wird ein Produkt von vornherein so gestaltet, dass Recycling und Nachnutzung optimal möglich sind? Diesen Fragen widmet sich die neue Fraunhofer-Projektgruppe IWKS.

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Nicht nur die Nachfrage für Rohstoffe wie Kupfer, Nickel, Eisen, Öl, Kohle etc. steigt stetig, auch die Preise klettern nach oben. 2010 schoss der Rohstoffpreisindex des Weltwirtschaftsinstituts (in €) um mehr als 30% nach oben. Denn trotz aller Krisen, die Wachstumsdynamik in den Schwellen- und Entwicklungsländer wird die Nachfrage nach Rohstoffen langfristig vervielfachen.

Besonders schnell wächst der Bedarf an raren Metallen und Seltenen Erden. Vielfach stecken die Stoffe schon in vorhandenen Produkten, aber sie lassen sich nur schwer wieder in den Stoffkreislauf zurückholen. "Genau hier beginnt die Aufgabe der Fraunhofer-Projektgruppe für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie IWKS", erklärte Prof. Gerhard Sextl, Leiter des Fraunhofer-Instituts für Silicatforschung ISC, der gemeinsam mit Partnerfirmen des Materials Valley e.V. die Gründung maßgeblich initiierte.

"Zunächst sollen dort valide Daten zu den globalen Stoffkreisläufen zusammengetragen und analysiert werden, um Ressourcenstrategien erstellen zu können. Parallel dazu werden neue Verfahren zum Recycling von kritischen Wertstoffen unter ökonomischen und ökologischen Gesichtspunkten entwickelt", so Sextl.

Welche Rohstoffe benötigen einzelne Industriezweige und Produkte?

Das umschreibt in knappen Worten zwei der drei Bereiche, auf denen das IWKS arbeiten wird: Unter der Überschrift "Wertstoffkreisläufe und Resourcenstrategien", geht es darum, Wertstoffströme zu analysieren. Welche Rohstoffe benötigen einzelne Industriezweige und Produkte? Stehen die erforderlichen Mengen zu Verfügung und können sie geliefert werden?

Aufbauend auf diesen Fragestellungen will das Team am IWKS Studien und Ressourcenstrategien erstellen, so dass sich aufkommende Engpässe voraussehen, vermeiden oder ausgleichen lassen, sowie Handlungsoptionen für Wirtschaft und Politik abgeleitet werden können.

Im Bereich "Recycling-Technologien" ist das Ziel der Wissenschaftler, möglichst viele Wertstoffe unter strengen wirtschaftlichen Kriterien zurück zu gewinnen. So will das Team am IWKS z.B. Schlacken und Industrieabfälle untersuchen, um herauszufinden, welche Metalle sie enthalten, die sich weiter nutzen lassen und dann auch die entsprechende Technologie für die Rückgewinnung entwickeln. Ebenso stehen Produktionsabfälle und Produkte aus der kunststoffverarbeitenden und der Spezialglasindustrie auf dem Forschungsprogramm der Projektgruppe.

Feinverteilung von Funktionsmetallen macht Rückgewinnung schwierig

Ein anderes Beispiel ist Elektroschrott: Unterhaltungs- und Kommunikationsgeräte stecken voller unterschiedlichster Funktionsmetalle. Fast das ganze Periodensystem kommt hier zum Einsatz, im Handy sind es bis zu 30 verschiedene, in einem Computer bis zu 50. Aber oft sind diese Metalle nur in winzigen Mengen in einem Gerät. "Betrachtet man das Produkt Handy wird schnell deutlich wie sich die Feinverteilung der Metalle – man sagt dazu auch Dissipation – auswirken", erklärte Prof. Armin Reller, Leiter der Projektgruppe.

Reller weiter: "Die Weltjahresproduktion von Indium liegt bei etwa 600 t. In Handys eingebaut (hier liegt die Weltproduktion weit über 1 Mrd. Stück pro Jahr) ist es im einzelnen Produkt nur in kleinen Mengen vorhanden. Dadurch wird es fein verteilt und – wenn kein optimiertes Recycling stattfindet – dissipiert. Das Problem ist, dass uns durch diese Feinverteilung in Alltagsprodukten manche Rohstoffe zwischen den Fingern zerrinnen, weil es nicht gelingt, sie wirtschaftlich dem Stoffkreislauf wieder zu zuführen."

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